Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层制备及耐蚀性的研究

发布时间：2020-12-15 17:02

　　目的提高金属材料在海洋环境下的耐蚀性。方法采用化学镀方法在Q235碳钢表面施镀Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）对镀层表面形貌和断面成分进行了分析。结果 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层相对于Ni-Zn-P合金镀层胞状组织更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密。Ni-Zn-P合金镀层断面厚度为6.5μm左右,锌和磷的质量分数分别约为4%和14%。Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层断面总厚度约7.5μm,内层镀层的厚度约2.3μm,磷的质量分数约为9%;外层镀层厚度约5.2μm,锌和磷的质量分数分别约为5%和11%。在5%Na Cl溶液中腐蚀144 h后,Ni-Zn-P合金镀层遭到了严重的破坏,有许多裂纹,而Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层仍然连续完整,没有严重的破损,只是局部腐蚀,这说明双层镀层更耐蚀。结论 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层腐蚀速率明显低于Ni-Zn-P合金镀层,相对于Ni-Zn-P合金镀层耐蚀性更好。 

【文章来源】：表面技术. 2017年04期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的SEM图

·242·表面技术2017年4月2结果与讨论2.1表面形貌和成分分析图1为Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的表面形貌图。Ni-Zn-P合金镀层（图a）表面胞状之间有明显的空隙，胞状组织不致密；Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层（图b）表面胞状组织均匀致密，更加平整。从镀层表面形貌可以看出Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层比Ni-Zn-P合金镀层更加致密，孔隙率更低，所以Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层耐蚀性更好。图1Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的SEM图Fig.1TheSEMimageofNi-Zn-PalloyplatinglayerandNi-P/Ni-Zn-Pdouble-layercompositecoating采用EDS技术，分析镀层的表面成分，结果见图2和表3。从图2和表3中可以看出两种镀层的表面成分相差不大，其中两种镀层的P含量（全文含量均以质量分数计）分别为13.80%和12.97%，两种镀层属于高磷镀层，具有很好的耐蚀性。表3Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层表面成分Tab.3ThecoatingsurfacecompositionofNi-Zn-PalloyplatinglayerandNi-P/Ni-Zn-Pdouble-layerwt%镀层NiPZnNi-Zn-P合金镀层81.3313.804.87Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层82.4312.395.18图2Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层EDS图Fig.2TheEDSfigureofNi-Zn-PalloyplatinglayerandNi-P/Ni-Zn-Pdouble-layercompositecoating2.2断面分析图3a为Ni-Zn-P合金镀层断面SEM图，基体与镀层之间过渡均匀，连接良好，说明镀层与基体结合图3Ni-Zn-P合金镀层的断面形貌图和成分图Fig.3TheNi-Zn-Palloycoatingofsectiontopographyandcompositiondiagram

·242·表面技术2017年4月2结果与讨论2.1表面形貌和成分分析图1为Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的表面形貌图。Ni-Zn-P合金镀层（图a）表面胞状之间有明显的空隙，胞状组织不致密；Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层（图b）表面胞状组织均匀致密，更加平整。从镀层表面形貌可以看出Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层比Ni-Zn-P合金镀层更加致密，孔隙率更低，所以Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层耐蚀性更好。图1Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的SEM图Fig.1TheSEMimageofNi-Zn-PalloyplatinglayerandNi-P/Ni-Zn-Pdouble-layercompositecoating采用EDS技术，分析镀层的表面成分，结果见图2和表3。从图2和表3中可以看出两种镀层的表面成分相差不大，其中两种镀层的P含量（全文含量均以质量分数计）分别为13.80%和12.97%，两种镀层属于高磷镀层，具有很好的耐蚀性。表3Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层表面成分Tab.3ThecoatingsurfacecompositionofNi-Zn-PalloyplatinglayerandNi-P/Ni-Zn-Pdouble-layerwt%镀层NiPZnNi-Zn-P合金镀层81.3313.804.87Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层82.4312.395.18图2Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层EDS图Fig.2TheEDSfigureofNi-Zn-PalloyplatinglayerandNi-P/Ni-Zn-Pdouble-layercompositecoating2.2断面分析图3a为Ni-Zn-P合金镀层断面SEM图，基体与镀层之间过渡均匀，连接良好，说明镀层与基体结合图3Ni-Zn-P合金镀层的断面形貌图和成分图Fig.3TheNi-Zn-Palloycoatingofsectiontopographyandcompositiondiagram

【参考文献】：
期刊论文
[1]镀液中Fe2+含量对Ni-P化学镀层耐蚀性能的影响[J]. 徐文芳,石志新,梁平,马大永.  热加工工艺. 2015(08)
[2]温度对化学镀Ni-P合金层形貌、硬度及耐蚀性的影响[J]. 金永中,杨奎,曾宪光,倪涛,丁松.  表面技术. 2015(04)
[3]Ni-P化学镀层对工业锅炉腐蚀防护的可行性研究[J]. 黄晖,富阳,刘艳华,梁平,史艳华.  电镀与环保. 2014(06)
[4]化学镀镍的研究进展[J]. 武慧慧,郝利峰,韩生.  电镀与精饰. 2014(03)
[5]干摩擦条件下Ni-P镀层的摩擦学行为（英文）[J]. 程延海,陈衡阳,朱真才,邹勇,彭玉兴.  稀有金属材料与工程. 2014(01)
[6]化学镀研究现状及发展趋势[J]. 陈步明,郭忠诚.  电镀与精饰. 2011(11)
[7]化学镀镍-磷的研究与应用[J]. 唐娟,程凯,张韧,钟明全,杨晶,施德全.  电镀与涂饰. 2011(08)
[8]热处理对化学沉积Ni-Zn-P合金组织与性能的影响[J]. 柳飞,朱绍峰,林晓东,张永娟.  金属热处理. 2010(10)
[9]W含量对Ni-P/Ni-W-P双层镀层性能的影响[J]. 刘景辉.  热加工工艺. 2010(16)
[10]双层Ni-P合金镀层制备及耐蚀性[J]. 范希梅,张会广,郝军,邝刘伟,王婕.  西南交通大学学报. 2010(03)



本文编号：2918589